Sapeva che la crittografia giocherà un ruolo fondamentale nell’attuale era digitale? Esplori qui il complesso mondo della crittografia nella nostra guida completa. Scopra 3 diversi tipi di crittografia, da quella simmetrica a quella asimmetrica, da AES a RSA. Capisca le loro differenze, i loro usi e quale offre il più alto livello di sicurezza.

Indice dei contenuti:

1. Capire le basi della crittografia

Comprendere le basi della crittografia e perché è così importante nell’era digitale le darà un’idea della portata e del ruolo cruciale che svolge oggi e svolgerà in futuro nel mantenere la sicurezza di persone e organizzazioni.

1.1 Definizione e contesto storico

La crittografia, in termini semplici, è la trasformazione di informazioni leggibili, note come testo in chiaro, in un formato illeggibile, definito testo cifrato. Questo processo è fondamentale per proteggere le informazioni sensibili e garantire che siano al sicuro da accessi non autorizzati, soprattutto durante la trasmissione su Internet. Le sue origini risalgono agli antichi greci, con il loro dispositivo chiamato ‘Scytale’, utilizzato per cifrare il testo.

Ogni volta che effettuiamo una transazione online, inviamo un’e-mail o semplicemente navighiamo sul web, è all’opera una qualche forma di crittografia. Comprenderlo non è solo essenziale per i professionisti della cybersecurity o gli esperti IT, ma è utile anche a chiunque utilizzi la tecnologia digitale. Per quanto riguarda il suo funzionamento, in un processo di crittografia, al testo in chiaro vengono applicati algoritmi e chiavi di crittografia distinti. Il testo cifrato risultante può quindi essere interpretato nuovamente in testo in chiaro solo utilizzando chiavi di decifrazione adeguate.

1.2 Perché la crittografia è necessaria?

Pietra miliare della sicurezza digitale, la crittografia salvaguarda l’integrità delle informazioni e la privacy, a riposo, in uso e in movimento. La comprensione della crittografia è fondamentale per mantenere la sicurezza e l’affidabilità del nostro mondo digitale. È come una serratura robusta che salvaguarda i suoi segreti in una piazza affollata. Senza crittografia, chiunque può visualizzare o manomettere i nostri messaggi, le informazioni sensibili come i numeri di carta di credito o persino le nostre identità. Oltre il 90% del traffico online è crittografato nella maggior parte dei Paesi.

La sua importanza diventa cristallina se si considera l’aumento delle violazioni di dati, le tendenze della cybersecurity, il furto di identità e la criminalità informatica. La crittografia offre una difesa comprovata, garantendo che solo le persone autorizzate possano accedere e comprendere i dati trasferiti. Inoltre, non solo protegge i privati, ma salvaguarda anche la sicurezza nazionale, i dati aziendali e i sistemi di infrastrutture critiche. La crittografia dei dati nelle aziende previene le fughe di informazioni, ma dobbiamo stabilire chi crittografa i dati in azienda. Un mondo senza crittografia sarebbe un mondo senza privacy, qualcosa di impensabile nella nostra epoca moderna e interconnessa. Le aziende possono risparmiare in media 1,4 milioni di dollari per attacco, implementando una crittografia robusta e misure di cybersecurity, come analizzato dal Ponemon Institute.

2. Tipi comuni di crittografia

Esistono diversi tipi di tecniche di crittografia, ma le tre seguenti sono le più comuni e ampiamente utilizzate: Crittografia simmetrica, Crittografia asimmetrica e Hashing. Diamo uno sguardo approfondito a ciascun tipo di tecnica.

2.1 Crittografia simmetrica

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Tra tutti i tipi di crittografia, la Crittografia Simmetrica è una delle più antiche e comuni. La Crittografia Simmetrica, nota anche come Crittografia a Chiave Segreta, segue una semplice premessa: una chiave per criptare e decriptare i dati. La chiave è in genere una stringa casuale di bit generata da un computer, che serve in modo intercambiabile per entrambi i processi. Immaginiamo questa chiave come un insieme specifico di istruzioni per creare un linguaggio segreto. Per esempio, sostituendo “A” con “Z”, “B” con “Y” e così via, fino a capovolgere l’intero alfabeto. Quando scrive una lettera (testo in chiaro), utilizza questo linguaggio segreto, capovolgendo ogni lettera secondo la sua chiave. Questo è il suo processo di crittografia: trasformare un messaggio leggibile in qualcosa di irriconoscibile. Ma se il suo amico conosce il suo linguaggio segreto (se possiede la chiave), può capovolgere ogni lettera nella sua forma originale.

 

Esempi

Un’analogia facile da capire potrebbe essere un servizio di armadietti. Ripone i suoi effetti personali in un armadietto e lo chiude con una chiave. Solo con la stessa chiave potrà aprire l’armadietto e recuperare i suoi oggetti. Questa è la semplicità e la forza della crittografia simmetrica. Con un impatto sulla vita quotidiana, la Crittografia Simmetrica protegge attività banali come la navigazione in Internet, l’online banking e persino la TV satellitare.

Pro e contro

Nonostante la sua semplicità e velocità (è più veloce di altri tipi), la forza della crittografia si basa intrinsecamente sulla segretezza della chiave. Se deve condividere la chiave per la decodifica, la sua trasmissione deve essere sicura per mantenere la riservatezza dei dati. Se la chiave è compromessa, lo è anche la protezione dei dati, il che rende la crittografia simmetrica meno ideale per situazioni che coinvolgono molti utenti o comunicazioni remote. In sostanza, sebbene la crittografia simmetrica abbia i suoi limiti, la sua combinazione di velocità agile e semplicità offre un valore innato, rendendola un punto fermo nel mondo della crittografia.

2.1 Crittografia asimmetrica

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A differenza della Crittografia simmetrica, che impiega una chiave sia per la crittografia che per la decrittografia, la Crittografia asimmetrica utilizza due chiavi. Una chiave per la crittografia (pubblica) e una diversa per la decrittografia (privata). Immagini una porta con una chiave diversa per chiuderla (chiave pubblica) e sbloccarla (chiave privata). Per bloccare la porta, potrebbe essere necessario girare la chiave a destra, premere la maniglia della porta e chiudere la porta. Tutti possono farlo. Ma per sbloccarla, deve seguire una sequenza specifica: inserire la chiave, girarla a sinistra e tirare la porta. Solo lei, il titolare della chiave, può eseguire questa azione. Le funzioni matematiche avanzate svolgono un ruolo chiave, creando una coppia di chiavi correlate, ma distinte. Questi algoritmi, come RSA o ECC, generano due chiavi in modo tale che un messaggio crittografato con la chiave pubblica possa essere decifrato solo con la chiave privata corrispondente e viceversa.

 

Esempi

Consideriamo la cassetta della posta come un esempio. Se ne può trarre un’analogia di facile comprensione. Chiunque può inserire una lettera nella cassetta postale (chiave pubblica), ma solo la persona con la chiave specifica può sbloccarla per recuperare le lettere (chiave privata). La crittografia asimmetrica o a chiave pubblica è infatti ampiamente utilizzata in molti settori, come la navigazione sicura sul web (“https” – dove https sta per HyperText Transfer Protocol Secure), che indica che la connessione al sito web è crittografata. La sicurezza delle e-mail è un altro campo di applicazione. Tecnologie come “Pretty Good Privacy” (PGP) e “S/MIME” (Secure/Multipurpose Internet Mail Extensions) sfruttano la crittografia asimmetrica per proteggere le comunicazioni e-mail.

Pro e contro

Il bello della crittografia asimmetrica è che la chiave pubblica può essere condivisa apertamente, consentendo a chiunque di inviare messaggi protetti al proprietario della chiave. Tuttavia, solo il destinatario possiede la chiave privata per decriptare questi messaggi – una soluzione ingegnosa al problema dello scambio di chiavi nella crittografia simmetrica. Si è dimostrato fondamentale per la sicurezza delle comunicazioni di rete peer-to-peer e per superare il difficile problema della distribuzione delle chiavi nella crittografia simmetrica.

Tuttavia, l’ampio calcolo richiesto per la generazione della chiave e la trasformazione dei dati fa sì che la Crittografia Asimmetrica sia più lenta della sua controparte Simmetrica. È qui che interviene la Crittografia Simmetrica, spesso utilizzata per inviare i dati veri e propri, mentre la Crittografia Asimmetrica invia in modo sicuro la chiave simmetrica. Nonostante sia più impegnativa dal punto di vista dei calcoli, il valore intrinseco dello scambio sicuro di chiavi e il ruolo significativo di molteplici protocolli di crittografia testimoniano la sua importanza vitale nello spazio digitale sicuro.

2.3 Hashing

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L’hashing è un processo unico di trasformazione di qualsiasi dato – indipendentemente dalle dimensioni – in un risultato unico di lunghezza fissa, noto come valore di hash, o semplicemente hash. Pensi a questo processo come alla creazione di un identificatore unico per un libro. Indipendentemente dalla lunghezza o dal contenuto dello scritto, ogni libro è dotato di un ISBN unico per identificarlo facilmente. Allo stesso modo, gli algoritmi di hashing producono un output distinto (hash) per ogni dato di ingresso unico. Accetta un input – sia esso un’e-mail di una sola parola o una libreria di ebook – e lo elabora attraverso una serie di calcoli complessi per produrre un hash unico. Vale la pena sottolineare che anche la più piccola modifica dell’input, come un’alterazione di un singolo carattere, genera un hash completamente diverso.

Esempi

L’hashing è ampiamente utilizzato per il recupero dei dati, l’archiviazione delle password, i controlli di integrità dei dati e le firme digitali. Un’applicazione ben nota è quella delle funzioni di ricerca. Per esempio, quando si cerca un libro online utilizzando il suo ISBN, il sistema utilizza un algoritmo di hashing per individuare e recuperare rapidamente le informazioni. Quando si crea una password per un sito, questa viene codificata e memorizzata. Ad ogni accesso, la password inserita viene sottoposta a un nuovo hash e poi confrontata con l’hash memorizzato. La password vera e propria non viene mai memorizzata, contribuendo notevolmente alla gestione sicura delle password.

Pro e contro

Un aspetto cruciale dell’hashing è la sua natura ‘unidirezionale’. Può creare un hash da un input, ma non può recuperare i dati originali dall’hash. Non è possibile risalire agli ingredienti specifici di un piatto dalla sua scheda di ricetta, né ricostruire l’input originale dal suo hash. Tuttavia, l’hashing comporta alcune sfide. Una collisione di hash si verifica quando due input unici danno come risultato lo stesso hash. Sebbene sia altamente improbabile, data la vastità dei risultati possibili di un buon algoritmo di hashing, rimane una possibilità e, quindi, una preoccupazione nell’hashing.

Nonostante queste sfide, la promessa dell’integrità dei dati, del loro recupero efficiente e dell’archiviazione sicura delle password sancisce il valore indispensabile dell’hashing nel regno digitale. Le sue operazioni silenziose, ma potenti, fungono da affidabile cane da guardia dell’integrità dei dati, garantendo che le nostre interazioni digitali rimangano sicure e autentiche.

3. Approfondimento su specifici algoritmi di crittografia

Diamo ora uno sguardo agli algoritmi più importanti e diffusi: AES, RSA e Crittografia a tre vie, oltre ad altri di minore importanza.

3.1 Crittografia AES

AES (Advanced Encryption Standard) rappresenta un progresso significativo nella sfera della crittografia, elevato a standard dal NIST (National Institute of Standards and Technology) negli Stati Uniti. Essenzialmente, AES è un algoritmo di crittografia simmetrica, il che significa che utilizza la stessa chiave sia per la crittografia che per la decrittografia delle informazioni. Immagini un lucchetto che si apre e si chiude con la stessa chiave: questo è l’AES per lei, ma con una struttura robusta e complessa.

AES opera su blocchi di dimensioni fisse di 128 bit con chiavi che possono essere lunghe 128, 192 o 256 bit. Questa flessibilità consente un equilibrio tra velocità e sicurezza, a seconda delle esigenze. Le applicazioni di AES nel mondo reale sono molto vaste. Protegge il materiale sensibile ma non classificato delle agenzie governative statunitensi e delle banche che assicurano le transazioni in tutto il mondo. Viene anche implementato in vari software e hardware per criptare i dati sensibili, offrendo sia ai singoli che alle organizzazioni una soluzione comprovata e conveniente.

Pro:

  • Sicurezza robusta: Con AES, le informazioni crittografate sono praticamente insensibili agli attacchi, grazie alle complesse strutture algoritmiche.
  • Velocità ed efficienza: È progettato per prestazioni rapide ed efficienti su una varietà di piattaforme, dai server più potenti ai dispositivi mobili.
  • Ampiamente accettato e testato: AES è lo standard accettato da diversi settori industriali ed è stato testato in modo esaustivo e affidabile a livello globale.

Cons:

  • Implementazione complessa: Per gli utenti senza competenze tecniche, l’implementazione corretta di AES può essere impegnativa e richiede una solida conoscenza della crittografia.
  • Utilizzo delle risorse: Soprattutto con le chiavi a 256 bit, AES può richiedere molte risorse, anche se questo aspetto sta diventando meno preoccupante con l’avanzare della tecnologia.

3.2 Crittografia RSA

L’RSA è un sistema di crittografia asimmetrico, ossia utilizza una coppia di chiavi: una chiave pubblica, che chiunque può utilizzare per crittografare un messaggio, e una chiave privata, che viene tenuta segreta e utilizzata per decifrare il messaggio. Immagini di inviare un messaggio sicuro in un contenitore trasparente chiuso con un lucchetto. Si invia il lucchetto sbloccato (chiave pubblica) nel mondo, dove chiunque può utilizzarlo per bloccare il contenitore. Una volta chiuso, solo lei possiede la chiave (chiave privata) per aprirlo, salvaguardando il messaggio all’interno.

L’utilizzo della RSA è ampio. Protegge i trasferimenti di dati sensibili, autentica l’identità con le firme digitali e protegge la comunicazione nei browser web.

Pro:

  • Record comprovato: Soprattutto, la crittografia RSA rivendica il prestigio di un record comprovato di trasmissione sicura dei dati per più decenni.
  • Distribuzione di chiavi: Fornisce un metodo sicuro per la distribuzione delle chiavi, con chiavi pubbliche distribuite liberamente e utilizzate per criptare le informazioni.
  • Firme digitali: RSA è preziosa per la creazione di firme digitali, che autenticano la fonte e l’integrità dei dati.

Cons:

  • Velocità operativa: A causa della complessità dell’algoritmo, la crittografia RSA opera più lentamente rispetto ai metodi di crittografia simmetrica.
  • Intenso di risorse: La potenza di elaborazione necessaria per la crittografia e la decrittografia scala con le dimensioni della chiave, imponendo una richiesta computazionale significativa ai sistemi per le chiavi più grandi.
  • Vulnerabilità dell’algoritmo: Anche se nella pratica è eccessivo, teoricamente, se un computer abbastanza potente potesse fattorizzare grandi numeri primi, potrebbe rompere la crittografia RSA.

3.3 Algoritmo di crittografia a tre vie

L’algoritmo di crittografia a tre vie è un cifrario a blocchi a chiave simmetrica progettato da Joan Daemen. Funziona con una dimensione di blocco fissa di 96 bit e una dimensione di chiave anch’essa di 96 bit. Questo potrebbe sembrare insolito rispetto alle dimensioni dei blocchi più comuni di 128 o 256 bit, e in effetti questo è uno dei punti che rendono distintivo l’algoritmo Three Way. Il nome “Three Way” deriva dalla sua struttura, dove ogni ciclo di crittografia o decrittografia impiega tre livelli di trasformazioni non lineari. Proprio come altri algoritmi a chiave simmetrica, il mittente e il destinatario utilizzano la stessa chiave per la crittografia e la decrittografia, proprio come se avessero un’unica chiave per chiudere e aprire un forziere.

In termini di applicazione pratica, l’algoritmo a tre vie è vantaggioso in ambienti con risorse limitate, come le smart card o i dispositivi hardware minimalisti. Queste impostazioni valorizzano gli algoritmi piccoli ed efficienti come il Three Way, grazie alle dimensioni concise dei blocchi e delle chiavi.

L’utilizzo della RSA è ampio. Protegge i trasferimenti di dati sensibili, autentica l’identità con le firme digitali e protegge la comunicazione nei browser web.

Pro:

  • Efficiente: L’algoritmo a tre vie è compatto ed efficiente, perfetto per le applicazioni in cui le risorse computazionali possono essere limitate.
  • Chiave e dimensione del blocco uguali: Una caratteristica fondamentale che semplifica le operazioni e non richiede calcoli aggiuntivi per la pianificazione delle chiavi.

Cons:

  • Dimensione del blocco meno comune: La sua insolita dimensione di blocco a 96 bit può creare problemi di compatibilità con i sistemi progettati per il blocco più standard a 128 bit.
  • Minore sicurezza: A differenza di algoritmi come AES o RSA, con chiavi di dimensioni maggiori, l’algoritmo Three Way offre una sicurezza minore, presentando un bersaglio più facile per gli attacchi computazionali, man mano che le risorse del sistema si espandono nel tempo.

3.4 Altri algoritmi di crittografia degni di nota

Blowfish:

Innanzitutto, parliamo di Blowfish. Creato nei primi anni ’90, Blowfish è un cifrario a blocchi simmetrico che cripta i dati in blocchi da 64 bit con una chiave di lunghezza variabile fino a 448 bit. Questo la rende eccezionalmente efficace per la crittografia dei dati su scala ridotta, dove le minacce avanzate sono meno preoccupanti.

I vantaggi di Blowfish:
  • Velocità: Blowfish è noto per le sue prestazioni rapide, soprattutto nelle implementazioni software.
  • Nessun costo di licenza: Si tratta di una soluzione conveniente, in quanto è libera di essere utilizzata senza restrizioni di licenza.
Contro di Blowfish:
  • Dimensione del blocco: Con una dimensione di blocco di 64 bit, Blowfish può essere vulnerabile ad alcuni attacchi, il che lo rende meno ideale per crittografare grandi flussi di dati.
  • Algoritmi successivi: Algoritmi più moderni come AES hanno ampiamente superato Blowfish in termini di sicurezza ed efficienza.

Twofish:

Poi c’è l’algoritmo Twofish, un successore di Blowfish e finalista del concorso Advanced Encryption Standard. Twofish si distingue per il suo equilibrio tra velocità e sicurezza, crittografando i dati in blocchi di 128 bit e supportando chiavi di 128, 192 o 256 bit.

I vantaggi di Twofish:
  • Sicurezza: Twofish è un algoritmo molto apprezzato che offre un alto livello di sicurezza.
  • Versatilità: È adattabile a diverse piattaforme, dalle smart card di fascia bassa alle reti ad alta velocità.
Contro di Twofish:
  • Complessità: l’implementazione di Twofish può essere più complessa e richiede una conoscenza approfondita della crittografia.
  • Adozione: Non ha raggiunto lo stesso livello di adozione diffusa di AES.

Serpente:

Infine, esaminiamo Serpent. Anche questo algoritmo è stato finalista AES e opera con una dimensione di blocco di 128 bit e supporta chiavi di 128, 192 o 256 bit.

Pro di Serpent:
  • Sicurezza di alto livello: Serpent è stato progettato per offrire una forte protezione ed è stato riconosciuto per la sua difesa contro vari attacchi.
  • Open-Source: Come Blowfish, è disponibile senza costi, il che lo rende accessibile per una varietà di applicazioni.
Contro del Serpente:
  • Velocità: è generalmente più lento sia di Twofish che di AES, soprattutto su hardware non ottimizzato per il suo utilizzo.
  • Complessità: A causa della sua struttura a strati, Serpent può essere complesso da implementare correttamente.

4. Comprendere gli standard di crittografia

Gli standard di crittografia forniscono una base per una comunicazione sicura nel nostro mondo digitale. Si tratta di protocolli che sono stati esaminati e autenticati da esperti, garantendo che offrano un mezzo affidabile per proteggere i dati. Esploriamo alcuni standard fondamentali in uso oggi.

Il primo è AES, di cui abbiamo già parlato in dettaglio nella sezione precedente. L’Advanced Encryption Standard (AES) è ampiamente riconosciuto nel mondo della sicurezza dei dati. È diventato lo standard di crittografia attraverso un rigoroso processo di selezione da parte del National Institute of Standards and Technology (NIST). L’AES è utilizzato dal governo degli Stati Uniti e da numerose altre entità per proteggere le informazioni classificate.

Protocollo SSL Introdotto da Netscape nel 1995, SSL inizialmente forniva sicurezza alle transazioni finanziarie sul web. SSL 3.0, l’ultima versione di SSL, è ormai obsoleta a causa delle vulnerabilità, ma il suo concetto e il suo metodo continuano a vivere in TLS.

TLS è una versione aggiornata e più sicura di SSL. Attualmente, utilizziamo principalmente TLS 1.2 e 1.3, approvati dalla Internet Engineering Task Force (IETF).

Sia SSL che TLS funzionano in modo simile. Iniziano con un processo di “handshake” per stabilire una connessione sicura, seguito dal trasferimento dei dati tramite una connessione sicura. Verificano l’identità del server e criptano i dati trasmessi, blocco per blocco.

5. SealPath, Crittografia avanzata per i dati sensibili

SealPath è all’avanguardia nella protezione dei dati, fornendo una crittografia avanzata su misura per la salvaguardia delle informazioni sensibili. Nel suo nucleo, SealPath facilita protocolli di sicurezza robusti per garantire la riservatezza, l’integrità e la disponibilità dei dati critici.

SealPath impiega algoritmi di crittografia all’avanguardia, in linea con gli standard del settore. La nostra offerta è completa di un’interfaccia facile da usare che semplifica il processo altrimenti complesso di protezione dei documenti e degli asset digitali su varie piattaforme. Questo design intuitivo, combinato con potenti capacità di crittografia, è alla base dell’affidabilità e dell’efficacia della soluzione di SealPath.

Un aspetto notevole dell’approccio di SealPath è l’enfasi sui controlli di accesso granulari. Tale precisione assicura che l’accesso ai dati sia regolato in modo rigoroso e che le informazioni sensibili raggiungano solo occhi autenticati e autorizzati. Inoltre, la gestione flessibile dei criteri di SealPath si adatta a casi d’uso specifici, fornendo una protezione dei dati personalizzata che si allinea ai flussi di lavoro organizzativi e ai requisiti di conformità. Per saperne di più sulla soluzione, clicchi qui.

6. Conclusione

Per concludere il nostro viaggio nell’affascinante paesaggio della crittografia, ricordiamo i punti cardine che abbiamo discusso:

  • Standard di crittografia: La nostra esplorazione è iniziata con la comprensione degli standard di crittografia avanzata (AES) e degli standard Secure Sockets Layer (SSL)/Transport Layer Security (TLS). AES offre una sicurezza robusta ed efficiente per i dati, mentre SSL/TLS garantisce transazioni internet sicure.
  • Metodi di crittografia: Abbiamo disimballato la crittografia simmetrica e asimmetrica. La crittografia simmetrica utilizza la stessa chiave per criptare e decriptare i dati. Al contrario, la crittografia asimmetrica offre una sicurezza più robusta utilizzando una coppia di chiavi: una pubblica per la crittografia e una privata per la decrittografia.
  • Concetti avanzati: Abbiamo approfondito l’hashing, uno strumento essenziale per migliorare la sicurezza delle password. L’hashing converte i dati in una stringa di caratteri di dimensioni fisse, rendendoli molto più sicuri.

La crittografia pervade la nostra vita digitale quotidiana, ogni volta che accediamo ai nostri account sui social media, inviamo un’e-mail o facciamo acquisti online. Data la crescente interdipendenza digitale e l’aumento senza precedenti delle minacce informatiche, la crittografia rappresenta una difesa imperativa. È fondamentale proteggere le informazioni sensibili, sostenere la privacy e garantire l’integrità degli scambi di dati. Quindi, assicuriamoci di utilizzare i vantaggi di questi metodi di crittografia collaudati ed efficaci per preservare la sicurezza dei dati, in quanto offrono un futuro più sicuro per tutti noi in questo regno digitale in continua evoluzione.